L-Leucine

• Kích hoạt con đường mTORC1: Đây là cơ chế quan trọng nhất. Leucine không chỉ là nguyên liệu xây dựng protein mà còn là một phân tử tín hiệu. Nó kích hoạt phức hợp mTORC1 (mechanistic Target of Rapamycin Complex 1), từ đó thúc đẩy quá trình dịch mã mRNA thành protein cơ bắp.

• Ức chế sự dị hóa protein: Leucine giúp giảm tốc độ phân hủy protein trong mô cơ, đặc biệt hữu ích trong trạng thái nhịn ăn hoặc sau khi tập luyện cường độ cao.

• Kích thích tiết Insulin: Leucine có khả năng kích thích tế bào beta tuyến tụy tiết insulin, một hormone đồng hóa mạnh giúp vận chuyển các axit amin khác vào tế bào cơ.

• Chuyển hóa thành HMB: Khoảng 5% Leucine trong cơ thể được chuyển hóa thành alpha-ketoisocaproate (KIC) và sau đó là beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB). HMB được biết đến rộng rãi với tác dụng chống mất cơ.

Hấp thu

• Vị trí: Hấp thu chủ yếu ở ruột non thông qua các chất vận chuyển axit amin trung tính (như LAT1).

• Tốc độ: Là một axit amin tự do, nó được hấp thu rất nhanh. Nồng độ đỉnh trong huyết tương ($C_{max}$) thường đạt được sau khoảng 30 – 60 phút sau khi uống.

Phân bố

• Sau khi hấp thu, không giống như nhiều axit amin khác bị chuyển hóa tại gan, các BCAA (bao gồm Leucine) đi thẳng vào tuần hoàn chung.

• Nó được phân bố rộng khắp các mô, nhưng tập trung cao nhất ở cơ xương, nơi nó được sử dụng làm vật liệu xây dựng hoặc tín hiệu điều hòa.

Chuyển hóa

• Quá trình chuyển hóa bước đầu xảy ra chủ yếu ở cơ nhờ enzyme BCAA aminotransferase (BCAT) để tạo thành alpha-ketoisocaproate (KIC).

• Sau đó, KIC được chuyển hóa tiếp trong ty thể bởi phức hợp enzyme BCKDH. Đây là bước quyết định tốc độ oxy hóa Leucine để tạo ra năng lượng ($ATP$) khi cơ thể thiếu hụt glycogen.

Thải trừ

• Leucine chủ yếu được sử dụng để tổng hợp protein hoặc oxy hóa hoàn toàn thành $CO_2$ và nước.

• Một lượng rất nhỏ không đáng kể được bài tiết qua nước tiểu ở người khỏe mạnh nhờ cơ chế tái hấp thu hiệu quả tại thận.